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专利号: 2020104261097
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种并联冷机负荷优化分配方法,其特征在于,根据不同冷机负载率和额定制冷量参数计算不同负荷下冷机功耗和制冷量,然后计算出不同负荷组合下并联冷机系统的总制冷量和总功率消耗;采用改进烟花算法,首先初始化一部分混沌烟花算子作为初始烟花进行迭代;再根据适应度函数计算烟花算子的适应度值并进行爆炸算子计算,产生爆炸算子;

根据适应度值进行莱维变异操作,将烟花原始算子、爆炸算子和混沌变异算子共同进行选择淘汰,保留适应度值小的算子,进行下一次的迭代计算;至此完成一次迭代进化过程;子代种群按照并联冷机系统满足末端负荷需求的情况下能耗最小的方向进化一代,通过不断进化得到最小的系统能耗或者达到最大的迭代次数,将最后一代种群中适应度最大的负载率组合作为优化调节的结果,完成负荷优化分配。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,改进烟花算法的具体步骤如下:S1、每个烟花算子都按照kent模型产生D×N维混沌序列作为PLR值,并将PLR<0.3的值置为0,D为种群中烟花的数量,N为每个烟花的维度;

S2、所有烟花算子计算出各自的N个PLR值所对应的制冷量及功率;

S3、所有烟花算子进行求和计算出D个PLR组合下的并联冷机系统对应的系统总功率;

S4、每个烟花算子采用莱维变异算子对自身的N个PLR值进行莱维变异操作;

S5、将原始烟花算子进行适应度评价得到适应度值,根据适应度值计算出每个烟花爆炸后算子的数量和半径,得到爆炸烟花算子;

S6、将原始烟花算子、爆炸烟花算子和变异烟花算子作为一个大的种群,计算每一个烟花的N个PLR值的适应度评价,并将适应度按从小到大的顺序进行排序,取前D个个体作为新的种群进行迭代,返回步骤S3。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S1中,Kent模型为:PLR(i,j)=0.3+b(i+1)*(1‑0.3)

其中,i=1,2,…D,j=1,2,…,N,b(i+1)为Kent模型所产生的混沌序列值,b(i)为混沌变量,p为0~1之间的随机数,PLR(i,j)为第i个烟花的第j个PLR值。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S2中,N个PLR值所对应的制冷量及功率计算如下:其中,PLRi为第i台冷水机的负载率,ai、bi、ci、di为第i台冷水机本身的性能参数,Pi为第i台冷水机的功耗;Qi为第i台冷水机的额定制冷量,CL为每个PLR序列组合的制冷量,n为并联冷机性能参数PLR的个数。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S3中,D个PLR组合下的并联冷机系统对应的系统总功率具体为:其中,Ptotal为冷水机组的总功率,Pi为第i台冷水机的功耗,n为并联冷机性能参数PLR的个数。

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S4具体为:

S401、对当前的初始种群进行莱维变异操作,将每个烟花采用Levy操作进行变异,变异之后的烟花算子 满足 其中, 为当前的烟花算子,Levyi(t)为服从莱维分布随机数的函数;

S402、当变异的烟花算子越界后,重新定义越界的算子 为 其

中, 为当前的烟花算子, 和 分别为烟花算子的最大边界值和最小边界值。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S5具体为:

S501、对当前种群按照适应度函数计算适应度值,然后根据适应度值计算爆炸烟花的半径和数量,每个烟花所表示的冷水机组系统的适应度值Fitj为:Fitj=Objj+penal*Erj

其中,Erj为并联冷机系统制冷量与末端所需负荷差值,Objj为第j个冷水机组系统的目标函数,penal为惩罚因子,PLRi为每台冷机的负载率,Qi为每台冷机的额定制冷量,Q0为末端所需制冷量;

S502、根据适应度值和烟花爆炸的规律计算爆炸烟花的半径和数量,爆炸烟花的半径为:其中,Amin,k(t)为当前迭代次数爆炸烟花半径的最小值,A为当前迭代次数爆炸烟花的半径,Ainit和Afinal分别为烟花爆炸时的最大半径和最小半径, 为迭代计算中的最大迭代次数,t为当前的迭代次数,k为常量;

第i个烟花爆炸产生的爆炸烟花的数量Si为:

其中,ymax为适应度值的最大值,f(xi)表示第i个烟花的适应度值,m为常量。

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S6中,优先从所有的烟花算子中选择出适应度值最小的个体作为最优个体进入下一轮迭代,然后采用轮盘赌的机制从剩下的个体中选择适应度值排名靠前的D‑1个烟花共同组成新的群体作为下一次迭代计算的初始种群,种群中当前个体距离最优个体的距离与其他个体距离最优个体的距离之和的比值p(xi)为:其中,R(xj)为当前个体具体其他个体的距离,R(xi)为当前个体到种群中最优个体的距离之和。

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法。

10.一种计算设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法的指令。